CN102249727A - 一种泡沫陶瓷的用途、制备工艺及其栽培容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种泡沫陶瓷的用途，所述泡沫陶瓷为具有三维空间网架结构的多孔陶瓷，设有多个孔洞，该泡沫陶瓷作为植物栽培基质。另外，本发明还提供泡沫陶瓷的制备工艺及其栽培容器。与现有技术相比，本发明提供的泡沫陶瓷的用途、制备工艺及其栽培容器，泡沫陶瓷具有的刚性且三维多孔的结构，利于植物根系的生长和固定；性质稳定，在溶液中不会释放对植物有害的物质；不易滋生病菌且易于进行灭菌，可以过滤和吸附粉尘，防止蚊虫滋生。
Description
技术领域
本发明涉及泡沫陶瓷领域，确切地说是指一种泡沫陶瓷的用途、制备工艺及其栽培容器。
背景技术
泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体，其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海绵。由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能，广泛应用于净化冶金工业过滤熔融态金属，热交换材料，透气材料，汽车尾气装置，热能回收，轻工喷涂行业，工业污水处理，隔热隔音材料，用作化学催化剂载体，电解隔膜及分离分散元件等。
目前，现有无土栽培基质种类很多，常用的无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等；有机基质有泥炭、稻壳炭、树皮等。固体基质栽培植物技术是用固体基质(介质)固定植物根系，并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式。基质种类很多，常用的无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等；有机基质有泥炭、稻壳炭、树皮等。这些栽培方式是采用滴灌法供给营养液；其优点是设备较简单、生产成本较低等；但需基质多，基质易带病菌，传染病毒等，基质无法形成与花盆的密封结构，易滋生蚊虫，不易清洁，且基质松散，不能单独成型，不利于植物根系的固定。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种泡沫陶瓷的用途、制备工艺及其栽培容器，泡沫陶瓷具有的刚性且三维多孔的结构，利于植物根系的生长和固定；性质稳定，在溶液中不会释放对植物有害的物质；不易滋生病菌且易于进行灭菌，可以过滤和吸附粉尘，防止蚊虫滋生。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的泡沫陶瓷的用途，所述泡沫陶瓷为具有三维空间网架结构的多孔陶瓷，设有多个孔洞，该泡沫陶瓷作为植物栽培基质。
本发明还提供泡沫陶瓷的制备工艺，选取不同孔径的有机网状泡沫海绵加工成所需要的尺寸，以粘土，氧化铝，碳化硅，氧化锆为主要成份、煅烧氧化铝、超细氧化硅和超细氧化铝为无机结合剂、加上有机粘结剂制成不同浓度的触变浆料，对网状泡沫海绵在一次浆料中进行一次浸浆预处理，干燥后再二次浸浆，再次干燥后制得过滤器坯体，成型好的坯体经干燥、高温工艺烧成，除去有机成分，制得泡沫陶瓷。
优选地，陶瓷浆料的固体成份中含有60％的上述的无机陶瓷原材料、至少3％的超细氧化铝和至少3％的超细氧化硅作为无机结合剂，至少2％的有机粘结剂。
优选地，有机粘结剂可为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素单独或者按照不同的比例混合使用。
优选地，在一次浆料的制造和浸浆工艺中，将触变浆料稀释到水分含量为40-50％时，得到一次浆料。
优选地，在网状泡沫海绵的预处理中，将预先切好形状和大小的网状泡沫海绵浸入一次浆料中，将吸满一次浆料的网状泡沫海绵通过预先已经调整好间距的辊压机，挤压出多余的浆料，使网状泡沫海绵的网筋上包裹一层很薄的陶瓷浆料，将通过辊压后的网状泡沫海绵在室温干燥24小时或者40℃-60℃干燥8-10小时后，得到预处理完毕的海绵坯体进行二次浸浆。
优选地，在二次浸浆工艺中，将经过预处理并干燥后的网状泡沫海绵坯体浸入二次浆料中，待其吸满浆后，将海绵通过预先调整好间距的辊压机，挤出多余的浆料，保证陶瓷浆料均匀涂覆在网状泡沫海绵的表面。
优选地，在干燥、高温烧结工艺中，将泡沫陶瓷坯体在室温干燥48小时或者60℃-80℃干燥12小时，彻底排除水分后，经1300℃～1400℃高温烧成，网状泡沫海绵和有机粘结剂全部在高温下燃烧挥发，留下具有三维网状泡沫结构的海绵状陶瓷体，即为泡沫陶瓷。
另外，本发明再提供一种泡沫陶瓷栽培容器，包括泡沫陶瓷和容器主体，所述泡沫陶瓷的形状与所述容器主体的盆口形状吻合，所述泡沫陶瓷放置在所述容器主体内，植物透过所述泡沫陶瓷的孔洞生长。
优选地，所述泡沫陶瓷的气孔率在20％～95％。
本发明具有以下优点：
1、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可以制成各种形状将栽种植物的容器密封。
2、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可制成各种形状与颜色，具有良好的密封性和观赏性。
3、泡沫陶瓷具有的刚性且三维多孔的结构，利于植物根系的生长和固定。
4、泡沫陶瓷耐酸、耐碱且性质稳定，在溶液中不会释放对植物有害的物质；不易滋生病菌且易于进行灭菌。
5、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可以过滤和吸附粉尘，防止蚊虫滋生。
附图说明
图1为本发明中泡沫陶瓷的结构示意图；
图2为本发明中泡沫陶瓷栽培容器的结构示意图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
请参见图1、图2，图1为本发明中泡沫陶瓷的结构示意图；图2为本发明中泡沫陶瓷栽培容器的结构示意图。
本发明提供泡沫陶瓷的用途，泡沫陶瓷为具有三维空间网架结构的多孔陶瓷，设有多个孔洞，该泡沫陶瓷作为植物栽培基质。
本发明还提供泡沫陶瓷的制备工艺，选取不同孔径的有机网状泡沫海绵加工成所需要的尺寸，以粘土，氧化铝，碳化硅，氧化锆为主要成份、煅烧氧化铝、超细氧化硅和超细氧化铝为无机结合剂、加上有机粘结剂制成不同浓度的触变浆料，对网状泡沫海绵在一次浆料中进行一次浸浆预处理，干燥后再二次浸浆，再次干燥后制得过滤器坯体，成型好的坯体经干燥、高温工艺烧成，除去有机成分，制得泡沫陶瓷。
陶瓷浆料的固体成份中含有60％的上述的无机陶瓷原材料、至少3％的超细氧化铝和至少3％的超细氧化硅作为无机结合剂，至少2％的有机粘结剂。有机粘结剂可为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素单独或者按照不同的比例混合使用。
在一次浆料的制造和浸浆工艺中，将触变浆料稀释到水分含量为40-50％时，得到一次浆料。在网状泡沫海绵的预处理中，将预先切好形状和大小的网状泡沫海绵浸入一次浆料中，将吸满一次浆料的网状泡沫海绵通过预先已经调整好间距的辊压机，挤压出多余的浆料，使网状泡沫海绵的网筋上包裹一层很薄的陶瓷浆料，将通过辊压后的网状泡沫海绵在室温干燥24小时或者40℃-60℃干燥8-10小时后，得到预处理完毕的海绵坯体进行二次浸浆。在二次浸浆工艺中，将经过预处理并干燥后的网状泡沫海绵坯体浸入二次浆料中，待其吸满浆后，将海绵通过预先调整好间距的辊压机，挤出多余的浆料，保证陶瓷浆料均匀涂覆在网状泡沫海绵的表面。在干燥、高温烧结工艺中，将泡沫陶瓷坯体在室温干燥48小时或者60℃-80℃干燥12小时，彻底排除水分后，经1300℃～1400℃高温烧成，网状泡沫海绵和有机粘结剂全部在高温下燃烧挥发，留下具有三维网状泡沫结构的海绵状陶瓷体，即为泡沫陶瓷。
另外，本发明再提供一种泡沫陶瓷栽培容器，包括泡沫陶瓷1和容器主体3，泡沫陶瓷1的形状与容器主体3的盆口形状吻合，泡沫陶瓷1放置在容器主体3内，植物5的根系2透过泡沫陶瓷1的孔洞生长。泡沫陶瓷1的气孔率在65％。泡沫陶瓷1对营养液4起到密封作用，吸附和过滤灰尘，并防止昆虫进入营养液4中，保持营养液4的清洁。
本发明具有以下优点：
1、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可以制成各种形状将栽种植物的容器密封。
2、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可制成各种形状与颜色，具有良好的密封性和观赏性。
3、泡沫陶瓷具有刚性且三维多孔的结构，利于植物根系的生长和固定。
4、泡沫陶瓷耐酸、耐碱且性质稳定，在溶液中不会释放对植物有害的物质；不易滋生病菌且易于进行灭菌。
5、泡沫陶瓷用于植物栽培的基质可以过滤和吸附粉尘，防止蚊虫滋生。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种泡沫陶瓷的用途，所述泡沫陶瓷为具有三维空间网架结构的多孔陶瓷，设有多个孔洞，其特征在于，该泡沫陶瓷作为植物栽培基质。
2.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，选取不同孔径的有机网状泡沫海绵加工成所需要的尺寸，以粘土，氧化铝，碳化硅，氧化锆为主要成份、煅烧氧化铝、超细氧化硅和超细氧化铝为无机结合剂、加上有机粘结剂制成不同浓度的触变浆料，对网状泡沫海绵在一次浆料中进行一次浸浆预处理，干燥后再二次浸浆，再次干燥后制得过滤器坯体，成型好的坯体经干燥、高温工艺烧成，除去有机成分，制得泡沫陶瓷。
3.根据权利要求2所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，陶瓷浆料的固体成份中含有60％的上述的无机陶瓷原材料、至少3％的超细氧化铝和至少3％的超细氧化硅作为无机结合剂，至少2％的有机粘结剂。
4.根据权利要求3所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，有机粘结剂可为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素单独或者按照不同的比例混合使用。
5.根据权利要求2所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，在一次浆料的制造和浸浆工艺中，将触变浆料稀释到水分含量为40-50％时，得到一次浆料。
6.根据权利要求5所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，在网状泡沫海绵的预处理中，将预先切好形状和大小的网状泡沫海绵浸入一次浆料中，将吸满一次浆料的网状泡沫海绵通过预先已经调整好间距的辊压机，挤压出多余的浆料，使网状泡沫海绵的网筋上包裹一层很薄的陶瓷浆料，将通过辊压后的网状泡沫海绵在室温干燥24小时或者40℃-60℃干燥8-10小时后，得到预处理完毕的海绵坯体进行二次浸浆。
7.根据权利要求6所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，在二次浸浆工艺中，将经过预处理并干燥后的网状泡沫海绵坯体浸入二次浆料中，待其吸满浆后，将海绵通过预先调整好间距的辊压机，挤出多余的浆料，保证陶瓷浆料均匀涂覆在网状泡沫海绵的表面。
8.根据权利要求7所述的泡沫陶瓷的制备工艺，其特征在于，在干燥、高温烧结工艺中，将泡沫陶瓷坯体在室温干燥48小时或者60℃-80℃干燥12小时，彻底排除水分后，经1300℃～1400℃高温烧成，网状泡沫海绵和有机粘结剂全部在高温下燃烧挥发，留下具有三维网状泡沫结构的海绵状陶瓷体，即为泡沫陶瓷。
9.一种泡沫陶瓷栽培容器，其特征在于，包括泡沫陶瓷和容器主体，所述泡沫陶瓷的形状与所述容器主体的盆口形状吻合，所述泡沫陶瓷放置在所述容器主体内，植物透过所述泡沫陶瓷的孔洞生长。
10.根据权利要求9所述的泡沫陶瓷栽培容器，其特征在于，所述泡沫陶瓷的气孔率在20％～95％。
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